滚齿加工工艺参数的优化选择

1.切削用量

滚刀转速的确定需考虑工件的材料、大小、滚刀和滚齿机的刚度，还应注意滚切齿数少的齿轮，特别是用多头滚刀滚切少齿数齿轮时，机床分度蜗杆的转速将很高，因此，滚刀转速应限制在滚齿机分度蜗杆的极限转速之内。滚刀转速n₀与切削速度v的关系为

式中 n₀——滚刀转速（r/min）；

v——切削速度（m/min）；

d_a0——滚刀外径（mm）。

切削速度v与进给量f的选用，应当以保证工件质量、提高生产率、延长滚刀寿命为前提，根据机床、工件、刀具系统的刚度、工件的模数、齿数、材料及精度要求综合考虑。

1）选用较慢的切削速度可使滚刀磨损减小，但切削高硬度齿轮时，进给量过小反而不好。

2）采用大进给量比采用高切削速度对提高滚刀的耐用性更有利，但加工面粗糙度值大。

3）切削速度高时，进给量越小则加工面表面粗糙度值越小。

4）粗加工齿轮采用较小的切削速度，较大的进给量。对于精度高、模数小、工件材料硬的齿轮，宜采用高切削速度、小进给量。

5）滚齿机的刚度对滚刀寿命的影响很大。

图13-10 齿面的波痕

轴向进给量和滚刀直径是进给刀痕深度h（μm）的决定因素。由滚切所产生的齿面的波痕高度h_f（μm）的计算如下（见图13-10）：

齿根处 h≈f²/4d_a

齿面上 h_f≈（f²/4d_a）sinα

式中 f——轴向进给量（mm/r）；

d_a——滚刀直径（mm）；

α——压力角（°）。

齿面轴向进给刀痕深度与滚刀直径成反比，与进给量的平方成正比。精滚时，进给量要受到限制。精滚齿时要增大进给量，必须加大滚刀直径。另外，对于斜齿轮，轴向进给量是f时，则齿向方向进给量为f/cosβ。所以，螺旋角越大，就越要减小进给量f。

采用高性能高速钢普通滚刀，每天工作8h，最大磨损宽度约0.4mm的经济切削速度如图13-11所示。

轮坯材料可加工性如图13-12所示。

普通高速钢滚刀切削45钢齿轮常用切削用量见表13-21。

图13-11 按齿坯可加工性和模数选取切削速度

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图13-12 按材料布氏硬度确定材料可加工性

表13-21 普通高速钢滚刀切削用量

滚切不同材质的齿轮的切削速度可参考表13-22。

表13-22 滚切不同材质的齿轮时切削速度 （单位：m/min）

滚切不同材质的齿轮时的进给量可参考表13-23。

表13-23 滚切不同材质的齿轮时的进给量 （单位：mm/r）

大批量生产时应根据上述切削用量，通过试验获得经济的切削速度和进给量。

滚齿时的滚切余量可按表13-24分配。

表13-24 滚切余量分配表

使用硬质合金滚刀刮削硬齿面齿轮时的刮削留量见表13-25。

表13-25 硬齿面齿轮的刮削留量 （单位：mm）

2.切削液的选用

滚齿时，为了提高滚刀耐用度和冷却效果，降低齿面粗糙度，应向切削区直接浇注切削液，其流量为8～10L/min。用高速钢滚刀滚切不同材料的齿轮时，切削液可按表13-26选用。

表13-26 高速钢滚刀滚齿时切削液选用表

（续）

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注：滚切铸铁齿轮可不用切削液。